Реактивтерді пайдалану ережелері

Реактивтер салынған шөлмектердің сыртында реактивтің аты және оның сапасы: «техникалық», «таза», «анализ үшін таза», «химиялық таза» және ерітінділер үшін концентрациясы жазылған этикеткалары болу керек. Рактивтерді пайдаланғанда келесі ережелерді орындау қажет:

1. Егер жұмысқа қажетті реактивтердің мөлшері көрсетілмеген болса, реактивтерді аз алу керек /материал мен жұмысқа кететін уақытты үнемдеу үшін/.

2. Алынған реактивтің артық мөлшерін сол ыдысқа қайтадан салуға немесе құюға болмайды. Реактивтерді пайдаланғаннан кейін банканы не шөлмекті қақпағымен жауып қою керек.

3. Құрғақ реактивтерді фарфор немесе металдан жасалған қасықшалармен не қалақшалармен /шпательдер/ алған жөн. Олар әрдайым таза, құрғақ болуы керек. Пайдаланғаннан кейін оларды әбден тазалап, сүзгіш қағазбен сүртіп отыру керек.

4. Егер реактив пипеткамен алынған болса, ол пипетканы жуып тазартпай екінші шөлмектен реактив алуға болмайды.

№ 1 Зертханалық жұмыс

Тәжірибе. Калориметрия әдісімен химиялық реакциялардың жылу эффектісін анықтау

Жұмыстың мақсаты: Бейтараптану реакциясының жылу эффектісін анықтау

Құрал-жабдықтар: калориметр, көлемі 500мл және 250мл дөңгелек Дьюар колбалары немесе химиялық стақандар, өлшеуіш цилиндр, сүзгіш, термометр, араластырғыш.

Реактивтер: 1н HCl, HNO₃, H₂SO₄ қышқылдар және NaOH сілті ерітінділері.

Жұмыс барысы:

Калориметр орнына құрғақ температураға төзімді стакан немесе Дьюар ыдысын (1) алуға болады (сурет ). Екі стақаннан тұратын калориметриялық жабдықты жинайды: көлемі 500 мл стакан – сыртқы, көлемі 250 мл стакан (2) – ішкі реакциялық стакан болып табылады. Ішкі стақанды органикалық шыныдан жасалған табақшаға (4) қояды. Үстінен реакциялық ыдысты үш тесігі бар шыны қақпақпен жабады: сүзгіш (5), араластырғыш (6) және термометр (0,1С шкаласы бар) сиятындай.

Өлшеуіш цилиндрлермен 100 мл қышқыл ерітіндісінен және 100 мл сілті ерітіндісінен өлшеп, көлемі 250 мл колбаларға құяды да, 5–7 минуттан кейін әр ерітіндінің бастапқы температураларын өлшейді.

Әрі қарай, енді термометрді калориметр ішіне түсіріп, сонымен бірге тез арада қышқыл мен сілті ерітінділерін реакциялық ыдысқа құйып, араластырғышпен араластырып, термометрдің көрсеткіштеріне көңіл аудару керек. Температураның соңғы нәтижесін жазып алыңыз. Термометрдің көрсеткіштерін (tб, tс) төменде берілген кестеге жазыңыз:

Қышқыл	Сілті	Температура		t, C	Ерітіндінің көлемі, мл	Бөлінген жылу Q мөлшері, кДж\моль
		tб	tс
HCl	NaOH
HNO3	NaOH
H2SO4	NaOH

Қышқылды сілтімен бейтараптау реакциясының нәтижесінде бөлінген жылу Q мөлшерін келесі формуламен есептейді:

Q = cm (t_с – t_б)

мұндағы с – меншікті жылу сыйымдылық 4,184*10³ Дж/кг*град (1 кал/г*град),

m – реакциялық қоспаның массасы (г), реакциялық қоспасының тығыздығын 10^-3 кг/м³ (1 г/см³), t_б – ерітіндінің бастапқы температурасы, t_с – ерітіндінің соңғы температурасы. Тәжірибенің нәтижелерін салыстырып, реакциялардың термохимиялық теңдеулерін құрып, қорытынды жасаңыз.

№2 Зертханалық жұмыс

Тәжірибе. Химиялық реакция жылдамдығының температураға тәуелділігін зерттеп, активтендіру энергиясын анықтау.

Жұмыс мақсаты: Хмиялық реакцияның активтендіру энергиясын анықтау.

Құрал-жабдықтар: өлшеуіш цилиндр, штативпен пробиркалар, су моншасы, термометр, химиялық стақандар.

Реактивтер: 0,2М натрий тиосульфаты (Na₂S₂O₃) және 0,2М күкірт қышқылы (H₂SO₄)

Жұмыс барысы:

Ескерту: Бұл жұмыста натрий тиосульфаты мен күкірт қышқылы ерітінділерінің концентрациялық қатынастарын тұрақты сақтау қажет!

Үш пробиркаға 8 мл-ден натрий тиосульфатын және келесі үш пробиркаға 2 мл-ден күкірт қышқылы ерітінділерін құйып дайындап аласыз. Содан кейін бірінші пробиркадағы натрий тиосульфаты ерітіндісін су моншасына салып, 30С температураға дейін қыздырыңыз. Енді осы қызған натрий тиосульфаты ерітіндісінің үстіне 2 мл күкірт қышқылын құйып 1-ші тәжірибедегідей лайлану басталғанға дейінгі уақытты белгілейсіз. Екінші және үшінші пробиркалармен де осы үрдісті 40С және 50С температураларда қайталайсыз. Тәжірибе нәтижелерін төмендегі кестеге түсіріңіз:

№	Көлем, мл		Темпера- тура tС	Реакция-ның жүру уақыты , сек	Реакция жылдам- дығы =1/, с-1		Салыс-лы жылдамдық константасы
	Na2S2O3	H2SO4
1	8	2	30
2	8	2	40
3	8	2	50

Тәжірибе бойынша алынған мәлеметтерінің негізінде келесі тапсырмаларды орындаңыз:

1) Вант-Гофф теңдеуін қолдана отырып, жүйенің температурасы әр жоғарлағанда, реакцияның температуралық коэффициенттерінің мәндерін есептеңіз:

2) мәндері арқылы реакцияның сәйкес активтендіру энергияларын келесі теңдеу бойынша есептеңіз:

3 ) Тәжірибенің нәтижелері бойынша Аррениустың логарифмденген теңдеуін қолданып, реакцияның активтендіру энергиясын анықтаңыз:

Реакция жылдамдығының температура-ға тәуелділігін график түрінде де көрсетіңіз, графикті келесі координаталарында салыңыз да: (абцисс өсіне температура-ның шамасын, ал ордината өсіне реакция жылдамдығының шамасын белгілейді). Предэкспоненциал көбейтіндісін (А) графиктегі b арақашықтығы бойынша анықтайды: немесе , ал активтендіру энергиясы бұрышымен анықталады:

немесе

№ 3 Зертханалық жұмыс

Тәжірибе. Шырындардың құрамында қанттың концентрациясын анықтау.

Жұмыстың мақсаты: рефрактометрлік өлшеулерді қолдана отырып, қант ерітіндісінің концентрациясын анықтау

Құрал-жабдықтар: көлемі 100мл тегіс түбті дөңгелек колбалар, термометр, химиялық стакандар, таразы, шыны таяқшалар, су моншасы, рефрактометр.

Реактивтер: қанттың стандартты және зерттелетін ерітінділері, су.

Жұмыс барысы:

Жұмысты бастамас бұрын біріншіден рефрактометрмен (6-сурет) жұмыс істеу ережелерімен танысу қажет.

Жұмыстың 1-ші сатысында калибрлік график тұрғызамыз, ол үшін он мойыны ұзын дөңгелек 100мл-лік колбаларға 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% және 10%-тік қант ерітінділерін дайындайды. Рефрактометрді қолдана отырып, дайындаған қант ерітінділерінің сыну көрсеткіштерін өлшейді. Өлшеудің алдында су моншасы арқылы ерітінділердің температураларын дәл 20С-қа келтіреді.

К елесі кезекте ерітінділердің концентрациялары мен олардың сыну көрсеткіштері арасындағы калибрлік графигін миллиметрлік қағазға сызыңыз (абсцисса осінде ерітіндінің проценттік концентра- циясын С_қант%, ордината осінде сыну көрсеткіштерінің n₀ мәндерін көрсетеді).

Жұмыстың 2-ші сатысында оқытушыдан концентрациясы белгісіз қант ерітіндісі немесе жеміс шырыны бар колбаны алып, рефрактометр арқылы ерітіндінің сыну көрсеткіші мен концентрациясын анықтаңыз. Алған нәтижелерін калибрлік графикпен салыстырып, сыну көрсеткіші бойынша концентрацияның шамасын графикалық экстраполяция арқылы анықтаңыз (абцисса осі Х – стандартты ерітінділерінің концентрация шамалалары, ордината осі У – стандартты ерітінділерінің сыну көрсеткіштерінің мәндері).

Барлық нәтижелерді келесі кестеде көрсетіңіз:

Сқант %	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	?
Санық %
nD

Рефрактометрмен жұмыс істеу ережелері:

1. Біріншіден рефрактометрдің призмаларын фильтр қағаз немесе жұмсақ мата арқылы ақырын сүртеді.

2. Жұмыстың басында рефрактометрдің шкаласын стандартты ерітінді (дистелденген су) арқылы тексереді. Рефрактометр судың проценттік концентрациясын С_Н2О = 0%, ал сыну көрсеткішін n₀=1,333 көрсету қажет.

3. Рефрактометрдің сол жағындағы окуляр үстінгі экрандағы қаранғы және жарық аймақтардың аралық шекарасының анықтығын келтіреді.

4. Рефрактометрдің оң жағындағы тумблер төменгі экрандағы сыну көрсеткішінің шкаласын реттейді.

5. Призмалардың астында күн жарығын түсіретін айна орналасқан, оны ашып қою қажет.

6. Рефрактометрдің үстінгі және астынғы призмалары бар, астынғы призма өлшеуіш болып табылады. Зерттелетін ерітіндінің сынасы шыны таяқша арқылы өлшеуіш призманың қаранғы аймағына тамызылады. Содан сон айнаны ашады.

№ 4 Зертханалық жұмыс

Жұмыс мақсаты: буферлік ерітінділердің қасиеттерімен танысу, сүттің буферлік сыйымдылығын анықтау

Құрал-жабдықтар: рН-метр, пробиркалар, көлемі 100 мл колбалар, көлемі 25 мл бюретка, сүзгіштер

Реактивтер: 0,1н және 1н натрий гидроксиді, 0,1н және 1н тұз қышқылы, 0,1н сірке қышқылы, 0,1н натрий ацетаты ерітіндісі, индикатор метилен қызыл, ацеттаты буферлік ерітінді

Жұмыс барысы:

1 Тәжірибесі. Буферлік жүйені даярлау.

Кестеде көрсетілгендей алты пробиркаға 0,1н сірке қышқылымен натрий ацетаты ерітінділерін араластырып құйыңыз:

Ерітінді	Пробиркалар №
	1	2	3	4	5	6
0,1 н СН3СООН (мл)	4,5	4	2,5	1,5	1	0,5
0,1 н СН3СООNa (мл)	0,5	1	2,5	3,5	4	4,5
Есептелген рН мәні
Анықталған рН мәні
рН-метрмен анықталған

Сірке қышқылының , ал  = 0,79 тең екенін біле отырып, сутек иондарының концентрациясын келесі формуламен есептейді:

Ерітіндінің рН мәні:

Пробикаларға ерітінділер құйылған соң, әр пробиркаға 2 тамшыдан универсал индикаторын тамызып, ерітінділердің рН мәндерін индикаторлық сынама бойынша және рН-метр арқылы анықтаңыз.

2 Тәжірибесі. Сүттің буферлік сыйымдылығын анықтау.

Көлемі 250 мл өлшеуіш колбаға 100 мл сүт құйып, оның бастапқы шамасын рН-метрмен өлшеңіз.

Екі бюретка дайындап, біріншісін 0,1н сілті ерітіндісімен, екіншісін 0,1н тұз қышқылы ерітіндісімен толтырыңыз. Көлемі 100 мл екі өлшеуіш колбаларға пипеткамен 10 мл сүттен құйып, біріншісіне 3 тамшы 0,1% фенолфталеин индикаторын (5%-тік этанолда дайындалған) тамызып, сілтімен әлсіз-қызғылт түске дейін титрлейді. Ал екінші колбаға 3 тамшы 0,1% метил қызыл индикаторын тамызады да, оны тұз қышқылы ерітіндісімен қызыл түске дейін титрлейді. Титрлеудің соңында сүттердің соңғы шамаларын рН-метрмен өлшейді.

Титрлеуге жұмсалған сілті мен қышқылдың көлемін 100 мл сүтке сәйкес есептейді, бұл шама сүттің буферлігін сипаттайды. Сүтті сілтімен титрлегенде оның реакциясы рН 6,8-ден 8,2-ге дейін, ал қышқылмен титрлегенде – рН 6,8-ден 4,7-ге дейін ауысады. Қышқылдық ортаға қарай ығысқанда 100 мл сүттің буферлігі орташа шамамен 20 мл тұз қышқылы ерітіндісіне, ал сілтілік ортаға қарай ығысқанда – 15 мл сілті ерітіндісіне тең болады.

Сүттің буферлік сыйымдылығы сілті және қышқыл бойынша келесі формулалармен анықталады:

және

Тәжірибенің нәтижелерін кестеге салып, қорытынды жасаңыз.

№ 5 Зертханалық жұмыс